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珠三角地区多机场放行时隙分配策略研究

作　者: 程傲
导　师: 胡明华
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 交通运输规划与管理
关键词: 多机场系统分布式决策时隙分配动态网络流协同决策
分类号: V355
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 24次
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内容摘要

区域经济的高速发展使得多机场现象涌现，我国珠三角地区五大民用机场构成了典型的多机场系统。密集的机场布局、拥挤的空域和繁忙的流量形成的空中交通拥挤已经严重影响航班正常放行，造成大量的航班延误和经济损失。针对该问题，本文首先分析和总结了国内外相关研究成果，给出多机场系统的定义并建立多机场系统理论框架；进而对珠三角多机场系统空域结构、运行方式以及当前放行模式展开研究分析，总结珠三角多机场系统特征和问题；基于实际管制运行需求，提出一种新的安全、高效和稳定的多机场系统进离场管理概念，并运用动态网络流技术针对多机场系统时隙分配问题建立了两阶段决策优化模型：多机场系统终端区航路-时隙分配模型和塔台航班安排模型。采用珠三角多机场系统实际运行数据进行仿真验证，并从延误和终端区空域复杂度两方面分析了放行策略的优化。结果表明，提出的优化模型能够帮助不同层级不同阶段的决策者更好地分配多机场系统有限的时隙资源。针对多机场系统涉及的多决策主体，基于协同决策思想，分析和研究了多机场系统离场资源受限情况下时隙分配公平性问题。分别针对机场、航空公司和航班建立相应公平分配模型，通过不同时隙方案的对比，探讨了多机场系统时隙分配中多决策目标之间的冲突与转化。最后，根据我国运行实际，考虑空管各层级单位之间以及与航空公司和机场的协同，基于多机场协同放行和机场协同决策理念提出了多机场系统协同放行机制，并对多机场协同放行系统进行初步设计，为珠三角多机场系统空中交通流量问题的解决提供参考。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章绪论  11-19
  1.1 研究背景及意义  11-12
  1.2 国内外相关研究状况  12-17
    1.2.1 地面等待  12-13
    1.2.2 时隙分配  13-15
    1.2.3 多机场问题  15-16
    1.2.4 相关流量管理工具  16-17
  1.3 主要内容与论文结构  17-19
第二章珠三角多机场系统运行研究  19-39
  2.1 多机场系统  19-28
    2.1.1 多机场系统的定义  19
    2.1.2 多机场系统的构型和要素  19-20
    2.1.3 多机场系统运行主要问题分析  20-24
    2.1.4 多机场系统运行相关性分析  24
    2.1.5 多机场系统运行问题解决思路  24-28
  2.2 珠三角多机场系统  28-38
    2.2.1 珠三角多机场系统机场布局  28
    2.2.2 珠三角多机场系统机场构型  28-30
    2.2.3 珠三角多机场系统管制运行  30-34
    2.2.4 珠三角多机场系统现行放行模式  34-35
    2.2.5 珠三角多机场系统离场运行相关性  35-38
  2.3 本章小结  38-39
第三章多机场系统分布式时隙分配  39-63
  3.1 多机场系统时隙分配决策分解  39-41
  3.2 多机场系统网络流模型  41-53
    3.2.1 问题的数学描述  42-43
    3.2.2 多机场航路-时隙分配动态网络流模型  43-53
  3.3 珠三角多机场系统仿真验证  53-62
    3.3.1 仿真环境与数据样本  53-54
    3.3.2 参数设置  54-55
    3.3.3 仿真结果  55-62
  3.4 本章小结  62-63
第四章基于协同决策的时隙分配  63-75
  4.1 协同决策时隙分配  63-68
    4.1.1 协同决策中的公平  63-64
    4.1.2 资源受限时隙分配问题的一般形式  64-66
    4.1.3 离场资源受限时隙分配示例  66-68
  4.2 机场公平性  68-69
    4.2.1 基于机场的二次整数规划模型  68
    4.2.2 机场公平性算例验证  68-69
  4.3 航空公司公平性  69-71
    4.3.1 基于航空公司的二次整数规划模型  69-70
    4.3.2 航空公司公平性算例验证  70-71
  4.4 航班公平性  71-72
    4.4.1 基于航班的二次整数规划模型  71-72
    4.4.2 航班公平性算例验证  72
  4.5 协同时隙分配方案对比  72-74
  4.6 本章小结  74-75
第五章珠三角地区多机场协同放行机制研究  75-88
  5.1 珠三角多机场系统协同放行体系  75-78
    5.1.1 珠三角多机场协同放行平台  76-77
    5.1.2 机场协同决策平台（A-CDM）  77-78
  5.2 珠三角多机场协同放行系统  78-81
    5.2.1 系统功能  78-79
    5.2.2 系统整体设计  79
    5.2.3 系统运行架构  79-81
  5.3 珠三角多机场协同放行流程及示例  81-87
    5.3.1 TOBT 和 TSAT 计划  81
    5.3.2 里程碑式放行管理  81-83
    5.3.3 珠三角多机场协同放行流程  83-85
    5.3.4 珠三角多机场协同放行示例  85-87
  5.4 珠三角多机场协同放行的优点  87
  5.5 本章小结  87-88
第六章总结与展望  88-90
  6.1 论文主要成果  88
  6.2 进一步研究的问题  88-90
参考文献  90-94
致谢  94-95
在学期间的研究成果及发表的学术论文  95

珠三角地区多机场放行时隙分配策略研究

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